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Bilan énergétique d’une carte de localisation alimentée par la lumière

La lumière ambiante peut compléter l’énergie utilisée par une carte balise de localisation, mais un élément photovoltaïque ne crée pas une durée de vie illimitée de la batterie. La conception doit équilibrer trois aspects d’un même budget : la quantité d’énergie collectée, la quantité pouvant être stockée et la quantité consommée par la diffusion BLE, les connexions, les boutons et la sonnerie du BLE.

Commencez par un éclairage représentatif

La lumière du soleil extérieure, la lumière indirecte des fenêtres, l’éclairage du bureau et le rangement à l’intérieur d’un tiroir diffèrent par plusieurs ordres de grandeur. La zone photovoltaïque, l’orientation, l’ombrage, la température et l’efficacité de conversion réduisent encore davantage l’apport utile. Un projet doit enregistrer les plages d’éclairage et la durée d’exposition quotidienne plutôt que de se fier au chiffre de pointe d’un appareil photovoltaïque dans des conditions de laboratoire idéales.

Carte fine de suivi de l'énergie issue de la lumière avec une zone photovoltaïque intégrée
La zone photovoltaïque, le dispositif de stockage, l’antenne et la structure carte laminée à froid doivent être planifiés ensemble.

La charge d’une balise de localisation n’est pas constante

L’appareil passe la plupart de son temps à dormir ou à faire de la diffusion BLE périodiquement, tandis que le couplage, la rotation d’identité, les événements de boutons, la sonnerie, la synchronisation et les réveils anormaux créent de courts pics. Un modèle à courant moyen doit pondérer chaque état par fréquence. Utiliser uniquement le chiffre du courant de veille du SoC produit un résultat optimiste.

Le stockage couvre les heures sans lumière

Les produits de récupération d’énergie ont encore besoin d’être stockés pour une utilisation nocturne, pour le transport, l’entreposage et pour une protection prolongée. Une pile fine rechargeable ou un dispositif de stockage alternatif doit être sélectionné en fonction de son épaisseur, de sa durée de vie, de son autodécharge, de sa température de charge et des exigences de protection. Dans une carte, la zone de stockage et le comportement en compression affectent également la structure laminée à froid.

Enregistrer Que capturer
Éclairage Plage de lux, durée quotidienne, angle, ombrage et emplacement du test
Récupération Zone photovoltaïque active, efficacité de conversion, démarrage à froid et faible luminosité
Stockage Capacité, charge initiale, autodécharge, efficacité et température
Charge de l’appareil Veille, diffusion BLE, connexion, sonnerie, bouton et événements anormaux
Résultat Énergie nette quotidienne, autonomie en mode sombre et marge de stockage minimale

Décidez si le budget est clôturé

Commencez par le pire des cas crédibles, comme plusieurs jours dans un environnement faiblement éclairé, et vérifiez que les fonctions essentielles de diffusion BLE et de recherche restent disponibles. Testez ensuite si l’exposition quotidienne normale reconstitue l’énergie utilisée. Un produit qui dépend d’un apport photovoltaïque continu a, dans le pire des cas, une marge d’exploitation très faible.

Assistance technique de Yuli

Yuli peut intégrer le matériel à faible consommation, la modélisation de l’état du logiciel embarqué, la sélection photovoltaïque et de stockage, la mesure du courant de prototype, l’intégration de cartes et le lot pilote de pressage à froid. Toute déclaration sur la durée de vie de la batterie doit rester liée à une version définie du matériel et du logiciel embarqué, à une capacité de stockage, à une stratégie de diffusion BLE et à un profil d’éclairage.